#include <iostream>
#include <vector>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
using namespace std;

//默认最多存储N个任务
const int N = 5;

template<class T>
class RingQueue
{
private:
    void P(sem_t& sem)
    {
        sem_wait(&sem);
    } 

    void V(sem_t& sem)
    {
        sem_post(&sem);
    }

    void Lock(pthread_mutex_t& mutex)
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
    }

    void UnLock(pthread_mutex_t& mutex)
    {
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    
public:
    RingQueue(int num = N) : _cap(num),_ring(num)
    {
        //初始化两个信号量
        sem_init(&_data_sem,0,0);
        sem_init(&_spce_sem,0,num);

        //刚开始在一起
        _p_loca = _c_loca = 0;

        //初始化两把锁
        pthread_mutex_init(&_c_mutex,nullptr);
        pthread_mutex_init(&_p_mutex,nullptr);

    }

    ~RingQueue()
    {
        pthread_mutex_destroy(&_c_mutex);
        pthread_mutex_destroy(&_p_mutex);

        sem_destroy(&_data_sem);
        sem_destroy(&_spce_sem);
    }    
    //生产者进行生产
    void push(const T& in)
    {
        
        // 先申请资源，再加锁。保证资源先分配出去
        // 这样会提高效率

        P(_spce_sem);//P操作：减少一个 空间
        Lock(_p_mutex);
        _ring[_p_loca++] = in;
        _p_loca %= _cap;
        UnLock(_p_mutex);

        V(_data_sem);//V操作：增加一个 任务

    }

    //消费者消费
    void pop(T* out)
    {

        P(_data_sem);
        Lock(_c_mutex);
        *out = _ring[_c_loca++];
        _c_loca %= _cap;
        UnLock(_c_mutex);
        V(_spce_sem);
    }
    
private:

    //1.需要一个存储任务的结构体
    std::vector<T> _ring;
    //2.消费者关心的还有多少数据：信号量
    sem_t _data_sem;
    //3.生产者关心的还有多少空间：信号量
    sem_t _spce_sem;
    //4.环形队列的容量
    int _cap;
    //5.生产的位置
    int _p_loca;
    //6.消费的位置
    int _c_loca;
    //7.生产锁和消费锁
    pthread_mutex_t _p_mutex;
    pthread_mutex_t _c_mutex;
};
